Рис.6. Робота циліндра парової машини Уатта Через двадцять років удосконалень Уатт отримав, нарешті, машину безперервного дії (рис.6). Він розніс протиріччя в межах одного об'єкта: закрив циліндр кришкою з сальником, тепер пар можна було подавати по черзі з обох боків поршня - зник холостий хід. Робочий хід в одній половині циліндра був холостим ходом для іншої його половини. Починаючи з 1763 року його займався удосконаленням малоефективної пароатмосферной машини Ньюкомена, яка, в общем-то, годилася лише для перекачування води. Йому було ясно, що основний недолік машини Ньюкомена складався в поперемінному нагріванні і охолодженні циліндра. Яким же чином уникнути цього? Відповідь прийшла до Уатту недільним весняним днем 1765 року. Він зрозумів, що циліндр може постійно залишатися гарячим, якщо до конденсації відводити пар в окремий резервуар через трубопровід з клапаном. Більш того, циліндр може залишатися гарячим, а конденсор холодним, якщо зовні їх покрити теплоізоляційним матеріалом. Крім того, Уатт зробив ще кілька удосконалень, що остаточно перетворили пароатмосферную машину в парову. У 1768 році він подав прохання про патент на свій винахід. Патент він отримав, але побудувати парову машину йому довго не вдавалося. І тільки в 1776 році парова машина Уатта була, нарешті, побудована і успішно пройшла випробування. Вона виявилася вдвічі ефективніше машини Ньюкомена. У 1782 році Уатт створив нову чудову машину - першу універсальну парову машину подвійної дії. Кришку циліндра він оснастив винайденим незадовго до того сальником, що забезпечував вільний рух штока поршня, але запобігав витоку пара з циліндра. Пара надходила в циліндр поперемінно то з одного боку поршня, то з іншого. Тому поршень робив і робітник і зворотний хід за допомогою пари, чого не було в колишніх машинах. Оскільки в паровій машині подвійної дії шток поршня робив що тягне і штовхає дію, колишню приводную систему з ланцюгів і коромисла, яка реагувала тільки на тягу, довелося переробити. Уатт розробив систему зв'язаних тяг і застосував планетарний механізм для перетворення зворотно-поступального руху штока поршня в обертальний рух, використовував важкий маховик, відцентровий регулятор швидкості, дисковий клапан і манометр для вимірювання тиску пари. Запатентована Уаттом "ротативна парова машина" спочатку широко застосовувалася для приведення в дію машин і верстатів прядильних і ткацьких фабрик, а пізніше і інших промислових підприємств. Таким чином, парова машина Уатта стала винаходом століття, що поклав початок промислової революції. У 1785 році одна з перших машин Уатта була встановлена в Лондоні на пивоварному заводі Семюела Уитбреда для розмелювання солоду. Машина виконувала роботу замість 24 коней. Діаметр її циліндра дорівнював 63 см, робочий хід поршня складав 1,83 м, а діаметр маховика досягав 4,27 м. Машина збереглася до наших днів, і сьогодні її можна побачити в дії в сіднейському музеї "Пауерхауз". Двигун Уатта годився для будь-якої машини, і цим не забарилися скористатися винахідники саморушних механізмів.